JPH07143089A - 位相比較方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＳＤＨ通信方式における受信信号のバイトスタ
ッフによるジッタの迅速かつ安定した抑圧。 【構成】ＳＤＨフレームデマップ回路１はＴＵ（トリビ
ュータリー）信号１０２を出力し、Ｐ／Ｎバイトスタッ
フ検出回路２からはＶＣ（バーチャルコンテナ）信号２
０１とバイトスタッフ信号２０１とを出力する。ビット
スタッフ検出回路３はＣ信号（データ）３０１とＣクロ
ック（書込みクロック）３０２を出力する。位相比較回
路はＣクロック３０２と位相制御発振器６の出力するＲ
クロック６０２（読出しクロック）とをメモリ４を介し
て受け、２つのクロックの位相差をバイトスタッフ信号
２０１による変動予測にもとづいて予測して安定領域に
ビット単位で収斂させるように位相制御信号６０１を出
力しＲ（読出し）データ４０１のジッタを抑圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位相比較方式に関し、特
に新同期ディジタルハイアラーキ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏ
ｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒａｃｈｙ、以下Ｓ
ＤＨと略称する）通信方式における出力側の非同期網に
対する出力ジッタを、出力データ記憶用メモリの書込み
クロックと読出しクロックとの位相差にもとづいて抑圧
するための位相比較を行なう位相比較方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル通信方式で提供される受信デ
ータの含むジッタを抑圧して伝送品質の改善を図るた
め、出力記憶用メモリに対する書込みクロックと読出し
クロックとの位相差にもとづいて行なうための位相比較
方式は、ＳＤＨ以前の非同期ディジタルハイアラーキ
（Ｐｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈ
ｉｅｒａｒｃｈｙ、以後ＰＤＨと略称する）で運用する
搬送装置間でも多用されている。

【０００３】ＳＤＨにおける位相比較方式にあってはＰ
ＤＨと異り、非同期の送信側と受信側との見掛上の同期
を確保するために送信データにバイトスタッフを挿入す
ることが行なわれ、このバイトスタッフ挿入による位相
跳躍が重畳され、これが受信データに対するジッタ増大
をもたらす。このジッタ抑圧のため、受信側に送出する
データを記憶するメモリの書込みクロックと読出しクロ
ックとの位相差をバイトスタッフを含まない状態の安定
領域に保持することが必要となる。従来は、この安定領
域に収斂させるための書込みクロックと読出しクロック
との位相差比較をバイトスタッフ挿入による変動分を含
み忠実に対応して処理していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来のＳＤＨ通信
方式での位相比較方式は、バイトスタッフ挿入による変
動分を含んで忠実に対応していたので、位相比較すべき
対象がたかだか数ビット程度のものであれば安定して位
相比較ができるが、バイト単位の変動でありかつランダ
ムに発生するバイトスタッフに対しては安定した動作が
得られないことが多発することが避けられないという問
題点があった。

【０００５】本発明の目的は上述した問題点を解決し、
迅速かつ安定した処理を可能とする位相比較方式を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の方式は、新同期
ディジタルハイアラーキ通信方式で多重化された送信側
の非同期網のフレーム信号を受信側の非同期網へ多重化
分離して出力する場合に前記フレーム信号の含むデータ
をメモリに書き込む書込みクロックと前記メモリに書き
込んだ前記データを読み出す読出しクロックとの位相比
較を行なって受信データのジッタを抑圧する位相比較方
式において、送受信における同期確保のため前記フレー
ム信号にバイト単位で付加するバイトスタッフの発生を
所定の周期の観測期間ごとに観測して次回の前記観測期
間における前記バイトスタッフの発生による前記フレー
ム信号の周波数偏差を予測しつつこの予測結果にもとづ
いて前記書込みクロックと前記読出しクロックとの位相
差を所定の許容範囲の安定領域に収斂させて前記受信デ
ータのジッタを抑圧する構成を有する。

【０００７】また本発明の方式は、前記書込みクロック
と前記読出しクロックとの位相差を前記安定領域に収斂
させることを前記バイトスタッフのビット単位で行なう
構成を有する。

【０００８】

【実施例】次に、図面を参照して本発明を説明する。図
１は本発明の一実施例の構成図である。本実施例は、各
種信号を収容する統一的な器として表現されるバーチャ
ルコンテナ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ、以
後ＶＣと略称する）に多重化された（マッピングされ
た）ＳＤＨフレームを多重化分離（デマッピング）して
マッピングにおける階層ユニットのＴＵ（Ｔｒｉｂｕｔ
ａｒｙ Ｕｎｉｔ、トリビュータリーユニット）信号１
０２を出力するＳＤＨフレームデマップ回路１と、ＴＵ
信号１０２の含むバイトスタッフをＰ（ポジティブ）側
とＮ（ネガティブ）側のそれぞれについて検出しバイト
スタッフ信号２０１として送出するとともに必要な信号
のみをＶＣ信号２０２として出力するＰ／Ｎバイトスタ
ッフ検出回路２と、ＶＣ信号２０２を受けてバイトスタ
ッフを構成するビットスタッフを検出して除去し必要情
報（データ）としてのＣ信号３０１とＣ信号３０１に同
期したＣクロック３０２とを送出するビットスタッフ検
出回路３と、Ｃ信号３０１をＣクロック３０２で書き込
みかつ位相制御発振器６の出力するＲ（読出し）クロッ
ク６０２で読み出してＲ（読出し）データ４０１を出力
するメモリ４と、メモリ４を介してＣクロック３０２と
Ｒクロック６０２とを受けこれら書込みクロックと読出
しクロックとの位相差をバイトスタッフ信号２０１を利
用して求め位相差に対応するレベルの位相制御信号６０
１を送出する位相比較回路５と、ＰＬＯ（Ｐｈａｓｅ−
ｌｏｃｋｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）として構成され
リファレンスクロック６００を入力して位相制御信号６
０１で補正されてＣクロック３０２とＲクロック６０２
との比相差を所定の値に制御する位相制御発振器６とを
備え、これら構成要素中位相比較回路５が本発明に直接
かかわる。

【０００９】ＳＤＨフレームデマップ回路１は、入力す
るＳＤＨフレーム信号１０１の中から必要なＴＵ信号１
０２だけを取り出してＰ／Ｎバイトスタッフ検出回路２
へ出力する。Ｐ／Ｎバイトスタッフ検出回路２は、受信
したＴＵ信号１０２からＳＤＨフレームマッピング時に
発生した不要なバイトスタッフデータを取り除き、必要
なデータ信号だけを取り出してＶＣ信号２０２としてビ
ットスタッフ検出回路３へ出力し、さらにポジティブ側
のバイトスタッフが発生したことを知らせるＰＳ信号と
ネガティブ側のバイトスタッフが発生したことを知らせ
るＮＳ信号とをバイトスタッフ信号２０１として位相比
較回路５へ出力する。ビットスタッフ検出回路３は、受
信したＶＣ信号２０２からＳＤＨフレームマッピング時
に発生した不要なビットスタッフデータを取り除き、必
要なデータ信号だけを取り出してＣ信号３０１としＣ信
号３０１に同期したＣクロック３０２とともに出力す
る。

【００１０】メモリ４は、Ｃ信号３０１をＣクロック３
０２で書き込み、位相制御発振器６から出力されるＲク
ロック６０２でＲデータ４０１を読み出し、かつＣクロ
ック３０２とＲクロック６０２とを位相比較回路５に供
給する。位相比較回路５は、バイトスタッフ信号２０１
の含むＰＳ信号およびＮＳ信号とにもとづいてＣクロッ
ク３０２とＲクロック６０２との位相比較を行って、位
相差に対応するレベルの位相制御信号６０１を位相制御
発振器６に出力し、位相制御発振器６は入力するリファ
レンスクロック６００と位相制御信号６０１とによりメ
モリ４からＲデータ４０１を読み出すためのＲクロック
６０２の位相をＣクロック３０２との位相差が所定の制
御範囲に入るよう調整する。

【００１１】図２は図１の位相比較回路５の構成図であ
る。本位相比較回路は、Ｐ／Ｎバイトスタッフ検出回路
２から供給されるバイトスタッフ信号２０１とスタッフ
吸収タイミング回路８から供給されるバイトスタッフに
よる周波数偏差に対応するタイミングを示すＫＳ信号８
０１とを入力してＣクロック３０２とＲクロック６０２
との位相差が安定領域に入るように制御するＳＳ信号７
０１を出力する安定領域制御回路７と、リファレンスク
ロック６００とバイトスタッフ信号２０１とを入力して
ＫＳ信号８０１をスタッフを構成するビット単位で出力
するスタッフ吸収タイミング回路８と、Ｃクロック３０
２とＲクロック６０２とを比較し、ＳＳ信号７０１の制
御のもとにＣクロック３０２とＲクロック６０２との位
相差を零とする位相制御信号６０１を発生するクロック
比較回路９とを備える。

【００１２】安定領域制御回路７は、バイトスタッフ信
号２０１を受け、Ｐ側バイトスタッフ発生を示すＰＳ信
号とＮ側バイトスタッフ発生を示すＮＳ信号に関する情
報を得て、さらにスタッフ吸収タイミング回路８からＫ
Ｓ信号８０１を入力して読み書きクロックの位相差を所
定の安定領域に収斂させるＳＳ信号７０１を出力する。
スタッフ吸収タイミング回路８は、バイトスタッフ信号
２０１を入力しＰＳ信号とＮＳ信号とにもとづいてバイ
トスタッフによる周波数偏差の予測を観測周期ごとに行
なってバイトスタッフによる周波数偏差に対応したタイ
ミングを示すタイミング信号としてのＫＳ信号８０１を
出力する。クロック比較回路９は、ＳＳ信号７０１，Ｃ
クロック３０２およびＲクロック６０２からＣクロック
３０２とＲクロック３０２との位相差が安定して所定の
安定領域にあるか否かの判定を行い位相制御信号６０１
を出力する。この位相制御信号６０１によって位相制御
発振器６は、出力するＲクロック６０２をＣクロック３
０２との位相差が所定の安定領域に含まれるように制御
する。

【００１３】次に、図２の回路動作についてさらに詳細
に説明する。スタッフ吸収タイミング回路８では、バイ
トスタッフによる周波数偏差の予測を行なっており、そ
の予測方法を図３の波形図を使って説明する。

【００１４】一定間隔の観測周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…で
Ｐ側，Ｎ側それぞれ何個のバイトスタッフのＰＳ信号も
しくはＮＳ信号が発生したかを測定する。図３に示すよ
うに、例えば基本周期Ｔ１の中にＰ側バイトスタッフで
あるＰＳ信号が２個、Ｎ側バイトスタッフであるＮＳ信
号が１個発生した場合、基本周期Ｔ１全体で考えるとＰ
側のスタッフが１回発生したのと実効的に同じ周波数偏
差を生じたものと考えることができ、本実施例では次の
基本周期Ｔ２でも同様に実効的にはＰ側のバイトスタッ
フが１回発生するものと予測する。一般に、基本周期Ｔ
におけるバイトスタッフ発生回数をＮとした時、Ｔ／Ｎ
×８で示すように基本周期Ｔを等間隔に分割するタイミ
ング信号としてのＫＳ信号８０１を出力する。このこと
は、バイトスタッフの発生成分を観測周期Ｔ２にあって
は等間隔に分散させ周波数偏差をビット単位で均等化で
きることを意味する。

【００１５】なお、上述したバイトスタッフの観測周期
における予測は、予測値と実際値との差が発生するまで
予測値で処理される。

【００１６】基本周期Ｔを長くとればとるほど平均周波
数偏差の値は正確になるが、フィードバックする時間も
それだけ長くなる。本実施例では基本周期Ｔ＝１秒と
し、従ってＫＳ信号８０１は０．１２５秒間隔で出力さ
れることになる。

【００１７】次に、スタッフ吸収タイミング回路８で出
力したＫＳ信号８０１を使用した安定領域制御回路７の
動作について、図４の流れ図を使用して説明する。図４
のステップＳ１でバイトスタッフが発生しない場合、バ
イトスタッフ発生による制御が不要なためステップＳ５
の判定に移行する。ステップＳ１でバイトスタッフが発
生した場合、発生したバイトスタッフがＮ側のバイトス
タッフか否かをステップ２で判定し、Ｎ側のバイトスタ
ッフでない場合はＰ側のバイトスタッフと判定し、ステ
ップＳ４で現在の安定領域の中心を示す値が０であれば
Ｐ側のバイトスタッフにより通常よりデータ量が８ビッ
ト少なくり安定領域の中心も通常より８ビット少なくシ
フトしていることになるので０−８＝−８というＰ側バ
イトスタッフの発生影響排除の処理を行なう。またステ
ップ２でＮ側のバイトスタッフと判定した場合は、ステ
ップＳ３で現在の安定領域の中心を示す値が−８であっ
た時Ｐ側のバイトスタッフにより通常よりデータ量が８
ビット多くなり安定領域の中心も通常より８ビット多く
シフトしていることとなるので−８＋８＝０というＰ側
バイトスタッフの処理を行なう。次に、ステップＳ５で
スタッフ吸収タイミング回路８から出力されるＫＳ信号
８０１がアクティブとなっていないと判断した場合は安
定領域の中心値はそのまま出力して処理は終了し、ＫＳ
信号８０１がアクティブとなっていなると判断した場合
は現在の安定領域の中心を示す値から基準点に向かう方
向へ１を減算する。例えば現在の安定領域の中心を示す
値が−８で基準点が０の場合は−８＋１＝−７とする処
理を実行する。上述した処理を図５を参照してさらに説
明する。図５においてＢ１〜Ｂ５はそれぞれ、安定領域
変更範囲における安定領域変更例を模式的に示す。図５
においてＢ１は基準点Ｘと斜線で示す基準とする安定領
域のＳ１の中心ＢＴとが一致した場合で、Ｂ２は基準点
Ｘから安定領域Ｓ２の中心ＢＴが１バイト分の８低い−
８の点になる場合を示し、Ｂ３はＢ２の時ＫＳ信号８０
１がアクティブになって基準点が１ビット分プラスシフ
トする処理を施して基準点Ｘから７低い−７の点になっ
たことを示し、Ｂ４は基準点Ｘから安定領域Ｓ３の中心
ＢＴが１バイト分の８高い＋８の点になっている場合を
示し、Ｂ５はＢ４の時ＫＳ信号８０１がアクティブにな
った処理を施して基準点Ｘから１ビット分マイナスシフ
トして７高い＋７の点になったことを示す。Ｂ２，Ｂ４
いずれの場合でもこのような処理を１ビット単位で繰返
し実行しつつ安定領域を常にＢ１で示す所定のものに収
斂させるための制御信号としてのＳＳ信号７０１をクロ
ック比較回路９へ出力する。

【００１８】安定領域の変更方法としては、上述したよ
うに安定領域の幅を変えずに安定領域の中心位置を変え
る方法と、安定領域幅を変え安定領域の中心位置を変え
ない方法と、さらに安定領域の幅を変え安定領域の中心
位置も変える方法との３通り有り、全て上述した方法に
準じて容易に実施しうる。

【００１９】クロック比較回路９では安定領域の変更内
容を指定するＳＳ信号７０１で安定領域の変更を可能と
する機能を有し、Ｃクロック３０２とＲクロック６０２
とが安定領域内に含まれるか、含まれないかの判定を行
ない、その結果にもとづいて位相制御信号６０１を出力
する。

【００２０】位相比較回路５の動作を考える場合にはＳ
ＤＨ通信方式で周波数偏差を発生する原因となる挿入ス
タッフについて考えなければならず、かつ３つのスタッ
フ状態が存在する。第１に、バイトスタッフだけで周波
数偏差が発生している場合、第２にバイトスタッフとビ
ットスタッフとが混在して周波数偏差が発生している場
合、第３にビットスタッフだけで周波数偏差が発生して
いる場合である。

【００２１】第１の場合は、実施例に記述した通り、ク
ロック比較回路９で安定領域の中心ＢＴと基準点Ｘとが
異って動作しＫＳ信号８０１によりバイトスタッフがビ
ット単位に分散した状態で基準状態に収斂するように動
作することにより安定した位相制御信号６０１を出力で
きる。第２の場合は、クロック比較回路９で安定領域の
中心と基準点とが異って動作し、さらにクロック比較回
路９でビット単位で基準状態に収斂するように安定領域
を持つことで安定した位相制御信号６０１を出力でる。
第３の場合は、クロック比較回路９が安定領域の中心と
基準点がビット単位で収斂して一致した状態で動作する
ことで安定した位相制御信号６０１を出力でき、いずれ
の場も１ビット単位で安定して安定領域の中心と基準点
とが合致するように収斂させる位相制御信号６０１を出
力することができる。

【００２２】このようにして、バイトスタッフによる周
波数偏差を予測し、予測した周波数偏差にもとづいて書
込みクロックと読出しクロックとの位相差をビット単位
で所定の安定領域に迅速かつ安定に収斂させることによ
って、スタッフによるジッタ抑圧の迅速、安定化を著し
く向上させることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＳＤＨ通
信方式におけるバイトスタッフ挿入による周波数偏差を
予測し、かつ予測した周波数偏差にもとづいてデマップ
データの書込みクロックと読出しクロックとの位相差を
ビット単位で安定領域に収斂させることにより、ＳＤＨ
通信方式における受信データの含むバイトスタッフによ
るジッタを著しく迅速かつ安定して抑圧できる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】図１の位相比較回路５の構成図である。

【図３】図２のスタッフ吸収タイミング回路８の動作を
説明するための波形図である。

【図４】図２の安定領域制御回路７の動作を説明するた
めの流れ図である。

【図５】図１位相比較回路５の安定領域収斂動作を模式
的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ ＳＤＨフレームデマップ回路 ２ Ｐ／Ｎバイトスタッフ検出回路 ３ ビットスタッフ検出回路 ４ メモリ ５ 位相比較回路 ６ 位相制御発振器 ７ 安定領域制御回路 ８ スタッフ吸収タイミング回路 ９ クロック比較回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 新同期ディジタルハイアラーキ通信方式
   で多重化された送信側の非同期網のフレーム信号を受信
   側の非同期網へ多重化分離して出力する場合に前記フレ
   ーム信号の含むデータをメモリに書き込む書込みクロッ
   クと前記メモリに書き込んだ前記データを読み出す読出
   しクロックとの位相比較を行なって受信データのジッタ
   を抑圧する位相比較方式において、送受信における同期
   確保のため前記フレーム信号にバイト単位で付加するバ
   イトスタッフの発生を所定の周期の観測期間ごとに観測
   して次回の前記観測期間における前記バイトスタッフの
   発生による前記フレーム信号の周波数偏差を予測しつつ
   この予測結果にもとづいて前記書込みクロックと前記読
   出しクロックとの位相差を所定の許容範囲の安定領域に
   収斂させて前記受信データのジッタを抑圧することを特
   徴とする位相比較方式。
2. 【請求項２】 前記書込みクロックと前記読出しクロッ
   クとの位相差を前記安定領域に収斂させることを前記バ
   イトスタッフのビット単位で行なうことを特徴とする請
   求項１記載の位相比較方式。